impact wave 冲击波是波阵面以突跃面的形式在弹性介质中传播的压缩波,波阵面上介质状态参数的变化是突跃式的。冲击波是由压缩波叠加形成的。压缩波叠加形成冲击波是由量变到质变的过程,两者的性质有根本的差别。弱压缩波通过时,介质状态发生连续变化;而冲击波通过时,介质状态发生突跃变化。弱压缩波的传播速度等于未扰动介质中的音速,其速度大小只取决于未扰动介质的状态,与波的强度无关。冲击波的传播速度大于扰动介质中的音速,其速度大小取决于波的强度。当物体以超音速运动时,物体运动速度大于扰动传播速度,前面的空气来不及“让开”,即空气的状态参数来不及均匀化,故突然受到运动物体的压缩而形成冲击波。冲击波的基本关系式是联系波阵面两边介质状态参数和运动参数之间的关系的表达式,这些关系式可以从已知的未扰动状态计算扰动过的介质状态参数、研究冲击波的性质。由3个普遍的守恒定律可以推导出冲击波雨果里奥方程式,即冲击波绝热方程式。
但是直接用上面的关系式进行计算是困难的,因为内能E和状态参数间的关系还不清楚。必须用压力和密度来表示热焓或能量。
冲击波传播速度永远大于未扰动介质中的音速;在冲击波阵面上介质状态参数(P、ρ、T)发生突跃变化,而音波的状态参数的变化则接近于零;受到冲击波压缩时,波阵面介质要发生位移,对于正冲击波,介质移动方向与冲击波传播方向是一致的,而音波介质质点在平衡位置上振动;冲击波波速与其强度有很大关系,而音波则不能;介质受冲击波压缩时熵增大,而音波的传播接近于等熵过程;冲击波无周期性,以独特的压缩突跃的形式进行传播。